军事应用

雷达和传感器

过去 20 年,半导体行业在雷达这一基础性技术领域扮演着重要角色。在今天的现代雷达系统中,Active Electronically Scanned Array (AESA) 是最受欢迎的架构。展望未来,数字相位阵列与具有地面运动目标指示 (GMTI) 的合成孔径雷达 (SAR) 等下一代雷达架构将兴起。这一趋势将给系统设计师带来各种挑战,如高性能数据处理、超宽带宽、高动态范围和满足多样化任务要求的自适应系统。在化解这些挑战方面,FPGA 是理想选择,有时则必不可少。通过将浮点技术与英特尔® Stratix® FPGA 系列和可变精度数字信号处理 (DSP) 配合使用,设计师可定义每个设计阶段的所需精度。逻辑和 DSP 资源可被高效使用,功耗也将大幅下降。

在下图所示的 AESA 架构中,几个阶段显而易见。在这些阶段,FPGA 有时必不可少,有时可带来显著的处理优势。

该 28 纳米 Stratix® V FPGA 可满足雷达和高级传感器技术的独特设计要求。借助 825 Gbps 全双工串行收发器带宽、大量 DSP、卓越的信号完整性、高度可扩展的嵌入式处理模块以及多达 950K 个逻辑元素 (LE) 的领先逻辑密度,Stratix® V FPGA 可为军事雷达和传感器设计提供名副其实的系统芯片 (SoC) 功能。

在下一代英特尔® Arria® 10 和英特尔® Stratix® 10 设备中,新加入的硬浮点 IEEE-754 单精度 DSP 模块是对大量 DSP 的有力补充。借助该组件,英特尔® Arria® 10 FPGA 可实现高达 1.5 TeraFLOPs,英特尔® Stratix® 10 FPGA 可实现高达 10 TeraFLOPs。设计师可使用 OpenCL™ 流、面向英特尔® FPGA 的 DSP Builder 和其他英特尔® FPGA 知识产权 (IP) 模块,对这些模块进行推理。

为了缩短开发时间,英特尔通过 IP 核、参考设计、开发套件和系统级设计工具为我们的芯片解决方案提供了强有力的补充。有关特定雷达参考设计和雷达应用支持,请联系我们。

电子作战

在电子作战系统中,持续强化的关键驱动因素是电子反干扰措施 (ECCM)、隐形技术、紧密互联的智能传感器网络和智能制导武器。这些系统必须能够在很短的时间内快速分析和应对多种威胁。在试图在宽带噪音中找到目标签名的过程中,建筑师们正在寻求执行复杂的处理,如快速傅立叶变换 (FFT)、Cholesky 分解和矩阵乘法等。然后,多个软件生成波形进行传输以提供虚假目标,强大的宽带信号可提供全面覆盖能力。这些移动式战术响应需要敏捷、高性能的处理能力。整个系统通常驻留在机载平台中,且必须满足严格的散热要求,克服大小、重量、电源和成本 (SWaP-C) 方面的限制。

典型的系统设计使用信道器和反向信道器处理高带宽输入信号。灵活的信道数量有助于系统设计师根据系统性能按需分配硬件资源。

FPGA 为满足关键高速处理密集型路径的这些性能要求提供了理想的解决方案,即具有不同电子攻击 (EA) 技术的典型电子作战系统。

以最低功耗实现浮点性能

电子作战设计师可以优化数字信号处理 (DSP) 资源,同时克服 SWaP-C 限制,并在行业中的任何 FPGA 设备中实现最高能效(GFLOPS/瓦)。 借助英特尔的 FPGA 工具,DSP 管道可被快速实施,通过优化在英特尔® Arria® 10 FPGA 上可实现最高 1.5 TFLOPS,在英特尔® Stratix® 10 FPGA 上可实现最高 10 TFLOPS。

传感器和背板接口

Stratix® V FPGA 具有速度高达 28 Gbps 的收发器。全面的收发器产品组合能够以最低延迟支持广泛的背板接口。

更快的上市速度和更低的工程风险

英特尔具有一套完整的知识产权 (IP) 核心、参考设计、开发套件和系统级设计工具。有关特定电子作战参考设计和支持,请联系我们。

安全通信

今天的安全通信设备面临诸多设计挑战。有线产品必须满足对数据带宽的苛刻需求,以实现 40Gbps 和 100Gbps 吞吐量,同时经常性提供防篡改平台以便为 JIE 等应用提供加密服务。无线产品按照严格要求进行开发,以缩减大小、重量和功耗 (SWaP),从而为可同时支持 SRW、WNW 和 MUOS 等多种波形的军用电台提供下一代移动技术。

安全通信系统

有线和无线系统均面临安全通信设计挑战。此外,这两种系统还面临加密功能方面的问题。

有线安全通信

具有加密功能的信息保障系统支持 40G-100G、甚至更高的网络性能,如全球信息网格 (GIG)。网络中心性可确保作战人员在地面看到的信息关联至机载和地面资产。

网络加密器

典型网络加密器的所有核心功能可在英特尔® FPGA 中实施以支持防篡改功能。 28 纳米 Stratix® V FPGA 能够以最低功耗提供最高 930 Gbps 的收发器带宽,支持超过 50 种行业标准协议。大量 DSP、可扩展嵌入式处理和领先的逻辑密度能够提供真正的可编程系统芯片 (SoPC),从而确保有线安全通信。英特尔® Arria® 10 SoC 可进一步降低功耗,添加了安全特性,并提供双核 ARM* Cortex*-A9 硬核处理器系统支持控制平面处理。

无线安全通信

增强的无线电台需要使用商业、AES、Suite A 和 Suite B 加密算法提供互操作性和安全性, 能够将消防员及应急、医疗和执法系统连接起来,同时优化大小、重量、功耗和成本 (SWaP-C)。下一代军用级可信通信和 SDR 平台必须生成兼容波形,以保障运行兼容性,同时借助现场更新功能支持多个平台和任务。英特尔® FPGA 可帮助无线通信系统克服这些挑战。

软件定义无线电

英特尔® Cyclone® V SoC 可满足最低系统成本和功耗的需求,英特尔® Arria® V SoC 可保持性价比的平衡。借助具有 2.5 MIPS Dhrystone 性能的嵌入式双核 ARM* A9 内核,英特尔® SoC FPGA 可减小总体占用空间。

加密功能

强大的加密是在不断增加的数据吞吐率中确保通信和数据安全的关键。在 FPGA 上实施的采用了安全设计的强大加密算法为受信任的信息保证系统提供了基础。

具有设计分离功能的 Cyclone® III LS FPGA 能够以低功耗实现高安全性。信息保障平台可受益于低成本、低功耗的 Cyclone® V FPGA,Stratix® V 和英特尔® Arria® 10 FPGA 可实现 100 Gbps 及更高的数据速率。

军事温度

为满足当前的市场需求,英特尔提供了下列通过军事温度运行验证的设备:

  • FPGA 
    • 英特尔® Arria® 10 10AX660、10AX570、10AX480、10AS480、10AX220、10AX160 军用级 3 速度等级设备(特定封装)。
    • Stratix® V 5SGXA7、5SGSD5 军用级 4 速度等级设备(特定封装)。
    • Stratix® IV EP4SGX70、EP4SGX110、EP4SGX180、EP4SGX230 和 EP4SE230 军用级 3 速度等级设备(特定封装)。
    • Stratix® III EP3SL50、EP3SE50、EP3SL70、EP3SE80、EP3SL110、EP3SE110 和 EP3SL150 工业级 3 速度等级设备(所有封装)。

下表列出了这些设备的温度范围。

温度范围

Altera 设备 扩展 工业 军事 温度
英特尔® Arria® 10 FPGA/SoC 0°C 至 100°C -40°C 至 100°C -55°C 至 125°C 接合点
英特尔® Stratix® 10 FPGA/SoC 0°C 至 100°C -40°C 至 100°C< -55°C 至 125°C 接合点
         
Altera 设备 商用 工业 军事 温度
Stratix® V FPGA 0°C 至 85°C -40°C 至 100°C -55°C 至 125°C 接合点
Stratix® IV FPGA 0°C 至 85°C -40°C 至 100°C -55°C 至 125°C 接合点
Stratix® III FPGA 0°C 至 85°C -40°C 至 100°C -55°C 至 125°C 接合点
Stratix® II FPGA 0°C 至 85°C -40°C 至 100°C -55°C 至 125°C 接合点
英特尔® Stratix® FPGA 0°C 至 85°C -40°C 至 100°C -55°C 至 125°C 接合点

英特尔描述了当前工业设备在军事温度范围内运行时的情况。这些设备在规格范围内运行,但采用了速度等级更低的计时模型。有关使用这些设备进行设计和使用这些设备的详细信息,请参阅下表中所指出的相关文档。

有关英特尔的军事温度产品的更多详细信息,请联系您当地的销售办事处或分销商。

支持的产品系列

下表列出了面向 Arria® 10 FPGA 和 SoC 的军事温度产品。

Arria® 10 FPGA/SoC 军事温度产品

注:所有封装支持军事温度。

设备 封装 订购部件编号 运行速度等级 上市信息
10AX016C U484 即将推出 -3 2016 年
10AX016E F760 即将推出 -3 2016 年
10AX022C U484 即将推出 -3 2016 年
10AX022E F760 即将推出 -3 2016 年
10AX048E F760 即将推出 -3 2016 年
10AS048E F760 即将推出 -3 2016 年
10AX048K F1152 即将推出 -3 2016 年
10AS048K

F1152

即将推出

-3

2016 年

10AX057K

F1152

即将推出

-3

2016 年

10AX066K

F1152

即将推出

-3

2016 年

10AX057K

F1517

即将推出

-3

2016 年

10AX066K

F1517

即将推出

-3

2016 年

Stratix® V FPGA 军事温度产品

注:详情请参考 Stratix® V 军事温度范围支持技术简介 (PDF)。

设备 封装 订购部件编号 运行速度等级 上市信息
5SGSD5H 全部 即将推出 -4 2015 年
5SGSD5K 全部 即将推出 -4 2015 年
5SGXA7H 全部 即将推出 -4 2015 年
5SGXA7K 全部 即将推出 -4 2015 年

Stratix® IV FPGA 军事温度产品

注:详情请参考 Stratix® IV 军事温度范围支持技术简介 (PDF)。

设备 封装 订购部件编号 运行速度等级 上市信息
EP4SGX70D F780 EP4SGX70DF29M3 -3 现在
EP4SGX70H F1152 EP4SGX70HF35M3 -3 现在
EP4SGX110D F780 EP4SGX110DF29M3 -3 现在
EP4SGX110H F1152 EP4SGX110HF35M3 -3 现在
EP4SGX180D F780 EP4SGX180DF29M3 -3 现在
EP4SGX180H F1152 EP4SGX180HF35M3 -3 现在
EP4SGX180K F1517 EP4SGX180KF40M3 -3 现在
EP4SGX230D F780 EP4SGX230DF29M3 -3 现在
EP4SGX230H F1152 EP4SGX230HF35M3 -3 现在
EP4SGX230K F1517 EP4SGX230KF40M3 -3 现在
EP4SE230 F780 EP4SE230F29M3 -3 现在

Stratix® III FPGA 军事温度产品

注:详情请参考 Stratix® III 军事温度范围支持技术简介 (PDF)。注:所有封装支持军事温度。

设备 封装 订购部件编号 运行速度等级 上市信息
EP3SL50 全部 EP3SL50xxxI3 -4 现在
EP3SE50 全部 EP3SE50FxxxI3 -4 现在
EP3SL70 全部 EP3SL70FxxxI3 -4 现在
EP3SE80 全部 EP3SE80FxxxI3 -4 现在
EP3SL110 全部 EP3SL110FxxxI3 -4 现在
EP3SE110 全部 EP3SE110FxxxI3 -4 现在
EP3SL150 全部 EP3SL150FxxxI3 -4 现在

有关 Altera 的军事温度产品的更多详细信息以及特征参数报告,请联系您当地的销售办事处或分销商。

生态系统

英特尔与商用现货 (COTS) 电路板合作伙伴紧密合作,确保客户可将验证的最新知识产权 (IP) 轻松部署在可靠的生产电路板上,以降低实施复杂高性能系统时的系统设计和进度风险。我们可帮助客户选择电路板和夹层卡,以满足特定需求和设备类型要求,规避设计时间限制。我们的 COTS 合作伙伴生态系统涵盖面向硬件和 FPGA 接口的开发软件,这些接口利用高级应用编程接口 (API) 和高级语言。我们的 COTS 合作伙伴生态系统将英特尔® Quartus® Prime 软件和面向英特尔® FPGA 的 DSP Builder(高级模块集),用于电路板设计实施与英特尔和第三方专有软件。

英特尔的军事 COTS 电路板合作伙伴包括:

军事 COTS 电路板合作伙伴

合作伙伴 描述
Annapolis Micro Systems 作为基于 FPGA 的 COTS 电路板领域的全球领导者,Annapolis 致力于解决高 I/O 带宽计算密集型问题,如雷达、SIGINT、数字信号处理、加密和图像处理,能够提供卓越的应用开发支持。Annapolis 具有面向 OpenVPX、VME/VXS、PCIe* 和 AMC 的 COTS 硬件与软件解决方案,以及最高密度、最丰富的接口卡:A/D、D/A、以太网/Infiniband。Stratix® V 设备上的 12.5Gb 和 14Gb 收发器与10Gb、40Gb 和 100Gb IP,帮助为我们的 WILD OpenVPX 生态系统奠定基础,包括机箱、特殊高速背板、基于 FPGA 的处理电路板、交换机解决方案和存储卡。更多信息请访问 www.annapmicro.com
BittWare BittWare 设计和部署高端信号处理电路板级解决方案,以帮助其 OEM 客户大幅降低技术风险和加速创收。BittWare 解决方案利用了英特尔的最新 FPGA 技术和 Anemone FPGA 协同处理芯片,后者可托管信号处理应用的 C 语言部分,从而降低 FPGA 功耗和复杂性。产品基于行业标准 COTS 外形,包括 PCIe*、AMC、VPX / OpenVPX、VME / VXS、CompactPCI、PCI*、XMC、FMC (VITA 57) 和 PMC。当功耗和空间限制挑战加大了使用行业标准电路板的难度,BittWare 可提供修改的解决方案、许可的设计和/或芯片级产品。有关 BittWare FPGA 解决方案的更多信息,请访问 www.bittware.com。 
Colorado Engineering Inc.(CEI) CEI 提供雷达、C4ISR、EW、SIGINT、通信和网络等方面的 C-SWaP 解决方案。CEI 的即购即用 3DR 技术支持模块化、可扩展的嵌入式计算,可在英特尔® FPGA 处理元件之间提供 3D 网格连接功能,从而实现无与伦比的吞吐量、性能和灵活性。借助 CEI 支持数 GHz 带宽的数据转换技术,用户可快速组合 3DR 模块,为各种远程传感和通信系统创建数字波形发生器、数字接收器和信号处理器。CEI 在射频、数字、软件和系统设计等领域拥有广泛的工程经验,积累了深厚的应用专业知识,能够帮助客户实现从传统小外形到 COTS 3DR、完全自定义方法的最优解决方案。更多信息请访问 http://coloradoengineering.com/
GiDEL 作为市场领导者,GiDEL 致力于提供创新型 COTS 和应用特定解决方案,以支持高性能实时信号处理和 I/O 应用。15 多年以来,GiDEL 的领先重配置产品满足了从原型到生产的 OEM 需求,支持各种行业标准平台,包括短 PCI*、全尺寸 PCI*、PCI Express*、PCIe*-104、夹层、修改的 COTS 和半高 PCIe*。有关 GiDEL FPGA 解决方案的更多信息,请访问 www.gidel.com。 
Mercury Systems Mercury Systems 提供商业化开发的开放传感器和大数据处理系统、软件和服务,以支持关键商业、国防和智能应用。Mercury 可为主要承包商客户提供创新型解决方案、快速价值实现及一流服务和支持。Mercury Systems 参与了超过 300 个项目,包括 Aegis、Patriot、SEWIP、Gorgon Stare 和 Predator/Reaper。该公司主要通过三大战略部门推动创新发展,包括 Mercury Commercial Electronics、Mercury Defense Systems 和 Mercury Intelligence Systems。有关 Mercury System FPGA 解决方案的更多信息,请访问 http://www.mrcy.com/
Nallatech 20 多年以来,Nallatech 一直努力提供硬件、软件和设计服务,帮助客户成功实施 FPGA 加速应用,包括实时嵌入式计算、高性能计算和网络处理。目前,Nallatech 利用最新一代 FPGA 实现高于传统计算架构的每瓦性能,同时利用 OpenCL 等高级设计工具缩短上市时间。在 SWaP 限制应用方面,Nallatech 与母公司 www.isipkg.com 紧密合作,以提供坚固的小型化 FPGA 系统。有关 Nallatech FPGA 解决方案的更多信息,请访问 www.nallatech.com。 
Parsec Parsec 主要为国防、工业和电信领域的客户开发和生产定制的电子子系统和产品。Parsecs VF360 是一种 3U Open VPX 模块,可利用 Stratix® V FPGA 技术提供超高带宽处理平台,适用于计算和带宽密集型应用,如雷达、网络、SIGINT、电子作战、软件定义无线电和视频等。Parsec 与客户密切合作,在整个产品生命周期提供从始至终的解决方案、最优的子系统或产品,同时通过使用和再用其知识产权增强及有效利用其产品。有关 Parsec FPGA 解决方案的更多信息,请访问 http://www.parsec.co.za。 
Per Vices

Per Vices 构建了灵活的无线电平台,能够以出色的价值满足多样化客户群的需求。我们的高带宽软件定义无线电产品可在较大的频率范围内运行,支持国防和电信客户需要的最苛刻应用。

通过使用英特尔® FPGA,我们的产品能够透明替代不同的无线设备,并在这些设备之间搭建通信桥梁。英特尔帮助我们构建出色的战术信号智能产品,从而支持运营商充分利用现代通信基础设施的自组织功能,并满足战略信号情报要求。我们独立于应用的技术可提供强大的通信功能、信号情报和(反)电子作战功能,能够保护通信安全、监视周围的无线信号并抑制可疑来源。更多信息请访问 www.pervices.com/defence

Reflex CES ReFLEX CES 是一家实施 ISO 9001 的公司,主要为工业公司、军事部门和政府机构设计和制造复杂的自定义嵌入式系统。该公司专门从事 Modified-Off-The-Shelf (MOTS) 解决方案的开发。他们还提供全面的 COTS 电路板产品组合,以及用于原型设计或生产的多个即时开发套件。该公司提供的解决方案包括:CPU、处理或采集板、整体机箱(openVPX、VPX、CPCI、COMExpress、ETX、PCIe*...)、高速数据记录器、FPGA SoC、ASIC 原型设计平台。他们的技术专业知识涵盖以下领域:FPGA 和 SoC、CPU 和嵌入式软件/操作系统、先进的 PCB 路由和电路板设计、坚固的设备/系统集成和验证(EMC、ESD、温度、冲击、振动和湿度)。更多信息请访问 http://reflexces.com

合作伙伴解决方案演示


航空航天和军事领域的设计师面临诸多挑战,包括对高性能的需求、广泛的运行范围、持久系统寿命以及有限系统大小和功耗预算带来的额外限制。英特尔® FPGA 可帮助设计师供应增强的现成 FPGA,满足航空航天和军事市场的要求。

 

增强的现成芯片

英特尔® FPGA 可满足大小、重量和功耗方面的严格要求 (SWaP),对湿度、冲击和振动具有高度耐受性,所有系列都具有铅焊料。

 

军事温度支持

英特尔® Stratix® FPGA 系列支持更广泛的军事温度(‑55°C-125°C)。 

 

SEU 检测和缓解

英特尔面向配置 RAM 的自动循环冗余检验 (CRC) 编译器,可自动检查单粒子翻转 (SEU) 造成的配置变化。查看 SEU 缓解

“英特尔提供了高度集成的低功耗解决方案,其适用于我们需要低功耗、轻重量、小尺寸和低成本的便携式 Soldier’s Network HMS Manpack 计划。”

General Dynamics,年度 Soldier’s Network  Defender

军事数字信号处理

雷达、安全通信和电子作战等领域均具有高性能数字信号处理 (DSP) 链,性能范围介于 1 GFLOPS 和 10 TFLOPS 之间。实现这一级别的性能,同时保持合理的大小、重量和功耗 (SWaP) 是一项艰巨挑战。

系统架构师常常在 MathWorks 的 MATLAB 中进行构思和开发模型,单独的团队对数学模型进行量子化以便在支持固定点的硬件中执行。该量子化步骤通常导致偏离原始模型,而且会面临可能的动态范围限制或其他系统问题。

英特尔® Arria® 10 和英特尔® Stratix® 10 FPGA 将提供行业最高的 GFLOPS/瓦帮助保持 SWaP。符合 IEEE 754 的浮点处理链可大幅减轻处理负担,减小对重复归一化的需求,从而提升硬件效率。FPGA 的这一浮点功能可消除 MATLAB 和硬件实施之间的量子化步骤,同时保持设计师的原始系统规格。英特尔® Arria® 10 和英特尔® Stratix® 10 FPGA 各自可提供最高 1.5 TFLOPs 和 10 TFLOPs。

下图突出显示了 Stratix® V FPGA 的一些高性能 DSP 功能, 包括集成系数寄存器、硬预加器和 3 个用于提供灵活性的乘数模式。DSP 架构结合具有融合数据路径流的面向英特尔® FPGA 的 DSP Builder(高级模块集),可节省内存和路由资源,同时帮助设计师选择精度、利用率和功耗的准确组合。

18 位和高精度模式

英特尔提供解决方案、参考设计和技术支持,满足军用 DSP 应用需求。如欲了解更多详情,请联系我们。

DO-254

RTCA DO-254/Eurocae ED-80 标准可指导企业在整个过程实施机载电子硬件的设计保障,从概念构思到初始认证和认证后产品改进,从而确保持续的适航性。DO-254 根据 EASA 和 FAA 指导方针定义航空电子设备制造商必须实现的目标。

RTCA DO-254 标准定义了从级别 A(最高)到级别 E(最低)的五个关键级别。这些设计保障级别要求用于所有民用机载电子硬件。最近,A400M 等军用机载应用并未要求符合 DO-254 标准。

为支持 DO-254 认证流程,英特尔与其合作伙伴正提出一整套工具和知识产权 (IP),以提供向认证机构展示的数据(参见下图)。根据与机载系统开发人员的合作经验,英特尔总结了以下建议,如下图所示。

完整设计周期合作伙伴网络解决方案

DO-254 认证支持

级别 描述 受影响的区域 英特尔® Altera® 解决方案
A 故障将成为飞机发生灾难性故障的全部或部分原因。 显示单元、交换机系统、机载计算

FPGA 或 HardCopy® ASIC,具有循环冗余检验 (CRC) 特性

B 故障将成为危险/严重故障的全部或部分原因。 备用电源,抬头显示器

FPGA 或 HardCopy ASIC,具有 CRC 特性

C 故障将成为重大故障的全部或部分原因。

具有或不具有 CRC 特性的 FPGA

D 故障将成为小故障的全部或部分原因。

具有或不具有 CRC 特性的 FPGA

E 故障将不会影响飞机或飞行员负荷。

具有或不具有 CRC 特性的 FPGA

NIOS® II DO-254 认证软核处理器

最近的 FAA 指导强调,使用通用处理器或图形芯片组时需要供应额外的设计文档。软 IP 解决方案是提供大量可用设计文档的设计路径。最近,英特尔发布了 DO-254 认证软核处理器:NIOS® II_SC。该安全关键版本通过我们的合作伙伴 Hcell Engineering 提供。NIOS® II_SC 软件包根据 DO-254 设计保障级别开发,并根据 DO-254 认证附件 B 进行了安全分析。

为满足级别 A 的要求,多个团队参与了设计和验证流程, 并实施了“V 循环”设计验证。要求捕获独立于设计和验证实施。参见图 2。

设计验证流程

NIOS® II_SC 软件包

英特尔联合 Hcell Engineering 开发了一个完整的 DO-254 认证软件包,包括:

  • NIOS® II_SC Plan for Hardware Aspect of Certification (PHAC)
  • NIOS® II_SC 设计数据:
    • 要求识别基于 Nios® II 规格和设计保障注意事项实施
    • 概念设计数据
    • 详细的设计数据
  • 顶级图纸
  • 包含 NIOS® II 处理器测试程序和测试结果的验证数据
  • NIOS® II_SC 配置管理
  • NIOS® II_SC 报告
  • NIOS® II_SC 完成概要

全球合作伙伴网络成员

合作伙伴 解决方案
Hcell Engineering 内通过 Mentor Graphics® 流程提供认证 IP 核的服务
ALDEC 用于模拟和硬件内验证的合规工具集
Mentor Graphics 用于模拟的合规工具集
HighRely 培训和文档
Aeroconseil 培训和文档

DO-254 认证 IP 方面的英特尔合作伙伴

以下 IP 核将进行认证评估,或进入文档编制和认证流程以服务于英特尔客户。每个这类 IP 核及多个其他内核将为客户提供在英特尔与合作伙伴的支持下,以进行认证的机会(见下表)。

微处理器和图形航空电子功能

IP内核 提供商 功能
NIOS® II_SC Hcell Engineering 或英特尔 32 位 µP
Avalon® 系统互连 Hcell Engineering 或英特尔 系统互连
简单 IP Hcell Engineering 或英特尔 UART
计时器
CFlash
图形 IMAGEM 显卡 IP

网络航空电子功能

IP 内核 提供商 功能
时间触发协议 TTTech 时间触发协议
以太网 MTIP 10/100
10/100/1000
1553 BC/RT HCELL Engineering 总线控制器
ARINC 429 Barco 和 HCELL Engineering 总线控制器
PCI PLDA 32/66 MHz
PCI Express PLDA Gen1
ARINC 818 Great River Technology 航空电子数字视频总线

客户对英特尔 DO-254 工作的评价

“自 DO-254 Users Group 于 2004 年创立以来,英特尔一直是其成员,在团结欧洲同仁推动行业发展方面发挥了重要作用。Altera 具有面向 DO-254 的 NIOS® II_SC,在了解 NIOS® II_SC 处理器的要求目标、开发、生产和验证数据方面破费了一番心思。”

Lionel Burgaud 
DO-254 Group 创始人兼主席

“自项目一开始,我们就与 Altera 和 Hcell Engineering 紧密合作,向 EASA 自信展示相关文档。”

Jerome Papineau 
Thales Aerospace 项目经理

“借助英特尔的 Cyclone® II 和 Cyclone® II FPGA 及 NIOS® II 嵌入式处理器,我们能够满足紧凑的分布嵌入式系统与智能传感器模块设计的应用要求(这类设计通常需要多个组件),从而降低系统成本和提升可靠性。”

Guenter Motzet 
TTTech 芯片 IP 设计总监

OpenCL

雷达后端处理是一项计算密集型操作,需使用 FIR 过滤器等各种算法,这些算法会利用自定义管道并行性。把负载从主处理器中卸载到 FPGA,从而提高了性能。

自定义处理器可使用 OpenCL™1 工具流创建,相比于多核 CPU 或 GPU,这些处理器具有更高的计算能力和功效。

使用 OpenCL 的雷达后端处理替代选项

产品生命周期

军事通信和武器系统如今几乎都由高密度的现代电子组件构成。在军用市场赢得竞争优势离不开最新技术、最快的处理速度及模拟和数字流程的高度集成,以缩短情报系统和军用设备的检测和响应时间。

然而,相比于其组件,这些系统的运行和维护时间通常长数倍、甚至多个数量级。这不可避免会造成组件报废问题(后勤领域的主要问题),促进组件和产品仿真、反向工程及代码迁移和验证等行业的发展。

寿命终止策略,包括选择最低风险厂商

报废成本,尤其是计划外产品停产或破产或收购导致的厂商倒闭等方面的报废成本,无法完全避免。然而,使用的双采购和一些其他策略(包括厂商支持协议、“最后一次采购”和通过分销商实施的库存储备)实现了不同程度的支持和成本节省。另一个策略是基于产品支持对厂商实施过去绩效评估,选择最低风险厂商。

该策略并未广泛用于国防采购。传统的供应商概况和过去绩效信息可帮助了解厂商的历史、财务稳定性及应持续关注的供应商风险。然而,此类信息不一定包括业务结构、决策及长期影响产品支持和组件支持决策的因素。

评估产品支持风险

过去绩效指标 FPGA 产品支持和寿命终止白皮书 (PDF) 介绍了多项统计指标,可用于根据 30 年的 FPGA 开发和产品历史评估 FPGA 提供商的产品支持历史。军事门户 (Military Portal) 提供了自行开发指标的完整数据集。下图列举了一个指标。

更多资源

标题 描述
MathWorks 的联合网络广播 使用 Mathworks MATLAB 和 Simulink 化解开发雷达应用时的浮点挑战
“面向 DSP 的浮点 FPGA 为雷达和 EW 系统提供了高精度” 在 FPGA 中使用浮点 DSP 能够带来高精度和动态范围,同时降低功耗和延迟
“电子作战信号处理方法和信号情报引起激辩” 使用 COT 电路板缩短开发时间 比较高性能军用设计中的 FPGA、GPU 和 DSP
“雷达处理:FPGA 还是 GPU?”

虽然通用图形处理单元 (GP-GPU) 可提供较高的每秒浮点运算次数 (FLOP) 峰值,但 FPGA 如今可提供出色的浮点处理性能。此外,英特尔® FPGA 现在支持 OpenCL™,这一领先的编程语言可与 GPU 一起使用。

白皮书:Altera FPGA 浮点 DSP 设计流的独立分析 (PDF) BDTI 研究验证和评测了浮点 DSP 工具性能和易用性

军事解决方案参考链接

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